JPS62102143A - 信号処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は信号処理装置に係シ、特に、検出信号を実時間
で高速処理するのに好適な信号処理装置に関する。

〔発明の背景〕

信号処理を行う場を一ハード的た回路榎Ｗによる場合と
、ソフト的な処理による場合とがある。

ハード的な回路構成で信号処理を行う場合、処理速度が
速く、実時間処理に適している。しかし。

回路構成が複雑となるため、仕様変更に対する融通性が
なくなるという欠点を有する。ソフト的に信号処理を行
う場合は、処理内容の変更が容易に行える反面、処理速
度が遅く、実時間処理に適さない欠点を有する。

冑、信号処理装置に関するものとして特公昭５４−３６
３８号がある。

〔発明の目的〕

本発明の目的は検出信号をソフト的に実時間で高速に処
理可能な信号処理装置を提供することにあるＯ 〔発明の概要〕 上記目的を達成する為、本発明では、連続して出力され
る検出信号を所定の時間毎に時分割して、実時間で交互
に複数の記憶手段に記憶し、この記憶情報を演算手段に
よシ、記憶順に順次ソフト的に処理する。

〔発明の実施例〕

以下１本発明の実施例を磁気ディスク塗膜検査を例にと
ジ、第１図から第８図によシ具体的に説明する。

第１図〜第４図に示す実施例は、磁気ディスク塗膜面を
螺旋状に走査して（第２図）、１周毎の検出信号情報を
２ケのメモリに実時間で交互に記憶し、記憶順にソフト
ウェアで中央演算処理回路ＣＰＵＫよシ順次所定の演算
処理を施すものである。

第１図は本実施例の全体構成を示したもので。

１は磁気ディスク、２は直進テーブル、３はスピンドル
、４，５はモータ、６は光電素子、７はロータリエンコ
ーダ、８は増幅器、９はＡ／Ｄ変換器、１０は分周回路
、１１はカウンタ、１２．１３はメモリ、１４．１７は
インバータ、１８はＯＲ回路、１９．２０はＡＮＤ回路
、２１はＣＰＵである。

塗膜検査は、磁気ディスク１を直進テーブル２上に設け
たスピンドル３に取付け、駆動モータ４及び５により光
電素子６に対して螺旋状に走査して行なう。この検出動
作によシ光電素子６からは塗膜面の明るさに応じて検出
信号Ｓ（第４図）が連続して出力される。光電素子６か
らの検出信号は増幅器８で増幅された後、Ａ／Ｄ変換器
９に入力する。Ａ／Ｄ変換器９においては、ロータリエ
ンコーダ７からの出力信号（第３図）をクロックとして
用い、検出信号をＡ／Ｄ変換してメモリ仏）１２又はメ
モリ田）１３に出力する。またロータリエンコーダ７か
らの出力信号は１分周回路１０及びカウンタ１１に入力
される。分周回路１０では。

磁気ディスク１が１回転する毎に出力が反転する分局信
号（第３図）を創成し、ＡＮＤ回路１６とセレクタ１９
及びイーンバータ１４，１７ｉ介してＡＮＤ回路１５と
セレクタ２０に入力する。セレクタ１９．２０ではＡ／
Ｄ変換データをメモリ鎮）１２、メモリ（８１１３に書
き込む時はカウンタ１１からのアドレス信号を、メモリ
（Ａ１１２．メモリ田）１３からＣＰＵ２１に読み出す
時は、Ｃ−ＰＵ２１からのアドレス信号を選択してメモ
リ仏）１２及びメモリ０３１１３に出力する。Ａ／Ｄ変
換データは、セレクタ１９．２０へ入力する信号が“Ｈ
″レベルなった時メモリ（Ａ１１２．メそす［Ｂ１１５
への書き込みが可能となる。例えば第２図、第３図にお
いて１ｍｍ周目検出を行っている時１分局信号が１Ｈル
ベルにな、！１１．Ａ／Ｄ変換データのメモリは）１２
への書き込みが可能となる。この時、セレクタ２０に入
力する信号は、インバータ１７を介しているため１Ｌ”
レベルとなシ、Ａ／Ｄ変換データをメモリ（Ｂ１１５に
書き込むことはできない。

ｍ＋１周目マヒ分周回路１０から出力される分局信号が
　ＬルベルとなるためＡ／Ｄ変換データのメモリ（Ｂ１
１３への書き込みが可能となシ、メモリ洟）１２への書
き込みは不可能となる。

即ち磁気ディスクが１回転する毎に、検出信号のＡ／Ｄ
変換データを実時間でメモ！Ｊ（Ａ１１２とメモリ［Ｆ
］）１３に交互に書き込むことになる。

メモリ伍）１２、ＣＢ＋１３に書き込まれたＡ／Ｄ変換
データはＡＮＤ回路１５．１６とＯＲ回路１８を介して
ＣＰＵ　２１に読み出され、所定の演算処理がなされる
。Ａ／Ｄ変換データのＣＰＵ２１への読み出しは、分局
回路１０からＡＮＤ回路１５．１６へ入力する分局信号
が＠Ｈ″レベルになった時可能となる。例えばｍ周目の
検出では、ＡＮＤ回路１６への分周信号が＠Ｈ″レベル
となシ、メモリ田）１３に記憶したＡ／Ｄ変換データ（
ｍ−１周目のデータ）のＣＰＵ２１への読み出しが可能
となる。この時ＡＮＤ回路１５に入力する信号は“Ｌル
ベルとなるためメモリ洟）１２の読み出しはできない。

ｍ＋、１周目では分周回路１０から出力される分局信号
が１Ｌ”レベルになるためメモリ（Ａ１１２の読み出し
が可能とな）、メモリ（Ｂ＋１３の読み出しが不可能と
なる。

即ち磁気ディスクが１回転する毎にメモ！Ｊ　（Ａｌ　
１２とメモリ田）１５の記憶データを交互にＣＰＵ２１
に読み出し、所定の演算処理を行う訳である。

本実施例では、磁気ディスク１０１周分の検出データを
、実時間でメモリ（Ａ１１２６るいはメモリ（８１１３
に入力し、同時に１周前に検出して既に記憶済みの検出
データの読み出しと演算処理ヲＣＰＵ２１で行う。例え
ば、分局回路１０の出力信号が″ｌＨ＃レベルの時は、
メモＩＪＣＡ１１２に検出データを実時間で入力し、同
時にメモｌＪ［Ｂ１１５の記憶データｔｃｐｔｒ２ｉに
読み出して所定の演算処理を行う。分周回路１０の出力
信号が“Ｌ”レベルになった時は、逆にメモリ０３＋１
３に検出データを実時間で入力し、メモリ鎮）１２の記
憶データをＣＰＵ２１に読み出して演算処理を行う。第
３図に。

この動作シーケンスを表わす。即ちｍ周目で検出データ
をメモリ（Ａｌ１２に入力すると同時に、メモリ田）１
３に記憶したｍ−１周目のデータ’１ｃＰＵ２１で演算
処理し、ｍ　＋　１周目では、検出データ全メモリ（８
１１５に入力すると同時に、メモリ甑）１２に記憶した
ｍ周目のデータ１ｃＰＵ２１で演算処理している。

次にＣＰＵ２１での演算処理例について第４図をもとに
説明する。

第４図の検出信号Ｓは、磁気ディスク塗膜面の反射率の
変化を充電素子６によシ検出した場合の例でアシ、欠陥
信号イ〜ホを含んでいる。検出信号Ｓは欠陥信号イ〜ホ
の変化に比べて緩やかに大きく変動しており、更に欠陥
信号と同程度の周期で変化するノイズ成分を含んでいる
。この検出信号の変動は、塗膜の塗布むらや照明光の明
るさ変動、塗膜面の表面粗さ等が原因である。検出信号
Ｓの拡大図は、欠陥信号二の周辺を時間ｔの範囲に渡っ
て拡大したもので、欠陥信号二が１時間で変化している
様子を示している。欠陥信号二以外の検出信号の微小な
変動はノイズ成分である。（ｉｌ（ｊｌ・・・−）の順
に走査していくゲート信号のゲート幅Ｗ時間は、欠陥信
号の変化時間Ｔと同等、もしくは僅かに大きい値に設定
しである。また次々と発生するゲート信号は、欠陥信号
の見落しをなくすため互いにオーバ、７ｙプさせること
が肝要である。

図示の例は、オーバラップ時間Ｗ／Ｚの場合を示してい
る。このゲート幅Ｗ時間内の検出信号Ｓの信号変化量の
絶対値を順次抽出していくことによ）、欠陥信号イ〜ホ
を容易に抽出することができる。

即ち、ゲート幅Ｗ時間を欠陥信号の変化時間と同等にし
たことによ）、検出信号Ｓの緩やかで大きな変動の影響
を受けずに、ゲート幅Ｗ時間内での信号変化量の絶対値
のみを正確に抽出できる。

第４図に示すゲート内変化量はゲート信号（１）〜［ｍ
ｌＫ対応した検出信号Ｓのゲート幅Ｗ時間内における信
号変化量の絶対値８１〜Ｓｍと閾値りとの関係を示した
もので、欠陥信号二の部分を走査した韻、（１）のゲー
ト信号忙おいて閾値りを超える変化量の絶対値Ｓｋ、Ｓ
ｌが抽出され、他のノイズ成分のみの変化量の絶対値Ｓ
ｉ、Ｓｊ、Ｓｍとはつきシ区別できる。

上述の磁気ディスク塗膜検査の場合、磁気ディスクの種
類が変わったシ、検出レベルが変わった〕した場合、ゲ
ート幅Ｗや閾値Ｌ’ｔ−変更する必要がある。本実施例
で示したン７ト的な信号処理装置によれば、これらの処
理条件の変更に容易に対処することが可能となる。

第１図〜第４図で例示した実施例で信号処理を行う場合
、第５図ｉ）に示すように所定の時間毎にたかることが
ある。この場合、処理方法によっては見落しが生じる。

また、正確に処理しようとすると処理プログラムが複雑
になシ、高速実時間処理ができなくなることがある。こ
れを解決するには、第５図ＴｏｌＫ示す様に、所定の時
間毎に時分割した検出データを境界部分で少しづつオー
バラップさせて処理するようにすればよい。

第６図〜第８図にこの点を考慮した他の実施例を示す。

尚１本実施例の説明では、前述の実施例との相違点のみ
説明する。

第７図は、磁気ディスク１の走査方法と検出範囲を示し
たものである。走査は前述の実施例と同様螺旋状に走査
するが、検出範囲は１周毎に少しづつオーバラップさせ
である。第６図は、これを実現するだめの実施例を示し
たもので、前述の実施例との相違点は、分局回路１０か
ら第８図に示した分局信号ａ、ｂを創成し１分局信号ａ
’にインバータ１４とセレクタ１９に、分局信号すをイ
ンバータ２２とセレクタ２０に入力する点である。

ｍ周目の検出では、４＋周信号ａは筺７図の口九八ホの
範囲で°Ｈ″レベルとなシ１分周信号すは二からハの範
囲で“Ｌ″レベルなるため、Ａ／Ｄ変換データのメモリ
値）１２への書き込みと、メモ１ＪｆＢ＋１３に記憶さ
れたｍ−１同月の検出データのＣＰＵ２１での演算処理
が同時に行われる。ｍ＋１周目同社、分局信号の出力レ
ベルがｍ周目の場合と逆になるためメモリ（８１１５へ
のＡ／Ｄ変換データの書き込みと、メモリ値）１２に記
憶されたｍ周目の検出データのＣＰＵ１１での演算処理
が同時に行われる。

以上、各実施例によれば、２つのメモリに検出データを
時分割して交互に記憶し、順次ＣＰＵで演算処理するこ
とによシ、検出データの信号処理がン７ト的に高速実時
間処理できるようになる。

また１時間割した検出信号を一部オーパラツプさせて処
理演算することによシ、処理データの見落しが防止でき
るようになる。

伺、実施例では磁気ディスクを例として信号処理方法を
説明したが１本発明は磁気ディスク以外の試料の検出信
号処理にも適用できることは明白である。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば、連続して出力され
る検出信号を時分割して、実時間で交互に複数の記憶手
段に記憶し、この記憶情報を演算手段によシ、記憶頑に
順次ソフト的に処理することによシ、検出信号の高速実
時間処理ができる。

また、信号処理をン７ト的に行うため、処理内容の変更
も容易に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例に係る信号処理装置の構成
図、第２図は第１図に示す磁気ディスクの走査方法説明
図、第３図は第１図に示す信号処理装置の動作説明図、
第４図は第１図に示すＣＰＵの演算処理説明図、第５図
ｆａ１．Ｃｂｌは時分割時のオーバラップ説明図、第６
図は本発明の第２実施例に係る信号処理装置の構成図、
第７図は第６図に示す磁気ディスクの走査方法説明図、
第８図は第６図に示す信号処理装置の動作説明図である
。 １・・・磁気ディスク、２・・・直進テーブル。 ３・・・スピンドル、４．５・・・モータ、６・・・光
電素子、７・・・ロータリエンコーダ、８・・・増幅器
、９・・・Ａ／Ｄ変換器、１０・−・分局回路。 １１・・・カウンタ、１２．１５・・・メモリ。 １４．１７．２２・・・インバータ、 １５．１６・・・ＡＮＤ回路、１８・・・ＯＲ回路、１
９．２０・・・セレクタ、２１　・ＣＰ　Ｕ０代理人弁
理士　小　川　勝　男（ （ｌ ヌ　１　図 ｆｆｚ＋月 １３図 第　４　図 第　５　図 （Ｑ＞　　　　　　　　　　　　　　　　　ｆｂ）−←
÷−オーｐ：’ｙ、ｖｆ″３４６　　口 第７　図 第　８　図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、被検査試料の物理的な変化を検出する検出器と、該
   検出器から連続して出力される検出信号を所定の時間内
   毎に時分割し、分割した検出信号情報を実時間で順次記
   憶する複数の記憶手段と、各記憶手段に記憶した分割検
   出信号情報に対して記憶順に順次所定の演算処理を施す
   演算手段とを設けたことを特徴とする信号処理装置。 ２、検出信号を一部オーバラップさせて時分割すること
   を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の信号処理装置
   。